KR101164591B1 - 부품 실장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 회로 기판을 이송시키는 컨베이어와, 전자 부품을 공급하는 부품 공급부를 구비한 프레임; X-Y방향으로 위치 이동 가능하도록 상기 프레임에 결합되어 상기 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착하여 회로기판에 실장 하는 헤드본체; 상기 헤드 본체에 지지되는 복수 개의 노즐의 영상을 반사하는 제1반사장치; 상기 제1 반사장치의 일측에 설치되며 회로 기판의 인식 마크의 영상을 반사하는 제2 반사장치; 및 상기 제1 반사장치 또는 상기 제2 반사장치에 의해 반사된 영상들을 촬영하는 촬영 장치를 포함하고, 상기 제1 반사장치는 상기 헤드 본체에 지지되는 복수 개의 노즐의 영상을 반사하여 상기 촬영 장치에 전달하며, 상기 제2 반사장치는 회로 기판의 인식 마크의 영상을 반사하여 상기 촬영 장치에 전달하는 부품 실장기에 관한 것이다.

Description

부품 실장기{Chip mounter}

도 1은 종래의 부품 실장기에 구비되는 헤드부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 실장기를 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 부품 실장기에서 헤드부의 제 1반사장치에 장착된 제 1거울과 제 2거울을 개략적으로 도시하는 사시도이다.

도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 부품 실장기에서 헤드부의 제 1반사장치에 장착된 제 1거울과 제 2거울의 제 1상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 부품 실장기에서 헤드부의 제 1반사장치에 장착된 제 1거울과 제 2거울의 제2상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

10: 헤드부 11: 기판 인식 카메라

12, 112: 제1 반사장치 12a, 112a: 회전체

12b, 112b: 제 1거울

14, 114, 114a, 114b, 114c, 114d, 114e, 114f: 부품 인식 카메라

100: 부품 실장기 110: 헤드 본체

115a, 115b, 115c, 115d, 115e, 115f: 스핀들

116: 제 2반사장치 116a: 제 2거울

116b: 실린더 118: 노즐

120: 베드 130: 가이드레일

140: 부품 공급부 150: X축 작동기구

160: Y축 작동기구 C: 부품

P: 회로 기판

본 발명은 부품 실장기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 헤드부에 장착된 노즐들의 단부와 회로 기판의 인식 마크를 동시에 검사할 수 있도록 구조가 개선된 부품 실장기에 관한 것이다.

부품 실장기는 회로 기판에 반도체 패키지 등의 부품을 장착하는 작업을 수행하는 장치이다. 이러한 부품 실장기는 부품 공급부로부터 부품을 흡착하여 회로 기판에 장착하는 헤드부를 구비하고 있다. 최근에는 회로기판이 고밀도, 고기능을 가지게 됨에 따라 이에 장착되는 개별적인 전자 부품도 또한 마찬가지로 고밀도, 고기능을 가진다. 이로 인하여 전자 부품에 형성된 출력핀은 증가하고, 출력핀들 사이의 간격은 좁아지게 된다. 따라서 전자 부품을 회로기판에 정확하게 실장하는 것이 쉽지 않게 된다. 이러한 전자 부품을 회로기판 위의 소정 위치에 정확히 장착하기 위해서는 부품 공급부로부터 공급된 부품이 회로기판에 장착되기 전에 헤드부 에 흡착된 상태 및 중심 위치를 정확히 확인하기 위하여 부품 인식 카메라와 같은 부품 인식 장치를 필요로 한다.

종래의 부품 실장기는 도 1에 도시된 바와 같은 헤드부(10)를 구비하고 있다. 이러한 헤드부(10)의 일측에 기판 인식 카메라(11)가 구비되어 있어서 전자 부품을 실장할 회로 기판의 인식 마크를 인식하게 된다. 이에 의해 컨베이어를 통해 작업위치로 이동된 회로 기판이 정확한 위치에 정렬하게 된다. 전자부품이 헤드부(10)의 흡착노즐에 흡착된 상태 및 중심 위치는 헤드부(10)의 회전체(12a)의 내측에 장착된 제 1거울(12b)에 의해 인식되어 부품 인식 카메라(14)에 전달된다. 이러한 부품 인식 카메라(14)는 헤드부(10)의 각 노즐에 한 개씩 대응되도록 구비되어 있다. 이에 의해 각 노즐 끝에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태 및 중심 위치를 신속히 확인할 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 부품 실장기는 기판 인식 카메라(11)와 부품 인식 카메라(14)를 별도로 구성하게 됨에 따라 헤드부(10)의 중량이 증가되어 헤드부(10)의 이동 속도가 떨어져서 부품 실장 속도가 저하되었다. 또한 부품 인식 카메라(14) 이외에 별도로 기판 인식 카메라(11)를 구비함에 따라 헤드부(10)의 부피가 커져서 많은 공간을 차지하게 되며 구조적으로도 복잡해진다는 문제점이 있었다. 이에 의해 원가가 상승하는 문제점도 야기되었다.

본 발명의 목적은, 기판 인식 카메라를 별도로 장착하지 않고 부품 인식 카메라만으로 노즐들의 단부와 회로 기판을 동시에 검사할 수 있는 부품 실장기를 제 공하는 것을 목적으로 한다.

회로 기판을 이송시키는 컨베이어와, 전자 부품을 공급하는 부품 공급부를 구비한 프레임; X-Y방향으로 위치 이동 가능하도록 상기 프레임에 결합되어 상기 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착하여 회로기판에 실장 하는 헤드본체; 상기 헤드 본체에 지지되는 복수 개의 노즐의 영상을 반사하는 제1 반사장치; 상기 제1 반사장치의 일측에 설치되며 회로 기판의 인식 마크의 영상을 반사하는 제2 반사장치; 및 상기 제1 반사장치 또는 상기 제2 반사장치에 의해 반사된 영상들을 촬영하는 촬영 장치를 포함하고, 상기 제1 반사장치는 상기 헤드 본체에 지지되는 복수 개의 노즐의 영상을 반사하여 상기 촬영 장치에 전달하며, 상기 제2 반사장치는 회로 기판의 인식 마크의 영상을 반사하여 상기 촬영 장치에 전달하는 부품 실장기를 개시한다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1반사장치는, 상기 헤드 본체에 회전 가능하도록 결합되어 상기 노즐 쪽으로 회전하거나 또는 상기 노즐과 멀어지는 쪽으로 회전하는 회전체와, 상기 회전체의 내측에 설치되어 상기 노즐의 영상을 반사하는 제 1거울을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제 2반사장치는, 상기 제 1반사장치에 설치되어 상기 회로 기판의 인식 마크를 향하도록 전진 또는 후진이 가능한 제 2거울과, 상기 제 2거울을 구동하는 구동 장치와, 상기 구동 장치를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 구동 장치는 전기적 신호에 의해 동작되는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브에 의해 동작하며 상기 제 2거울에 결합되는 실린더를 포함할 수 있다.

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이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 실장기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 부품 실장기에서 헤드본체와 제 1반사장치에 설치된 제 1거울과 제 2거울을 개략적으로 도시하는 사시도이다.

도 2에 도시된 부품 실장기는, 부품 공급부를 구비한 프레임 및 상기 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착하여 회로기판에 실장하는 헤드부를 포함한다. 상기 헤드부는 제 1반사장치(112)와, 제 2반사장치(116) 및 촬영 장치를 포함한다.

상기 프레임은 회로 기판(P)에 실장될 각종 전자부품(C)을 공급하는 부품 공급부(140)를 구비한다. 이러한 프레임은 가이드 레일(130)을 구비하여 회로 기판(P)을 실장 위치로 안내하는 동시에 기판 지지 스테이지로서 기능한다. 상기 프레임은 X축 작동기구(150)와 Y축 작동기구(160)를 지지하며 후술하는 헤드부의 헤드본체가 X, Y축으로 이동할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 상기 헤드부는 프레임의 X축 작동기구(150)에 수평 운동이 가능하도록 구비되어 있다.

상기 헤드부는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 헤드본체(110), 복수 개의 스핀들(115a)(115b)(115c)(115d)(115e)(115f)과 그 선단에 각각 설치된 노즐(118), 촬영 장치, 제 1반사장치(112) 및 제 2반사장치(116)를 포함한다.

상기 헤드본체(110)는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 복수 개의 스핀 들(115a)(115b)(115c)(115d)(115e)(115f)을 구비하고 있다. 이러한 스핀들(115a)(115b)(115c)(115d)(115e)(115f)의 선단에는 각각 한 개씩의 노즐(118)을 구비하고 있다. 상기 헤드본체(110)는 상기 노즐(118)에 의해 전자 부품(C)을 흡착 또는 분리하게 된다. 이와 같은 헤드본체(110)는 전자 부품(C)을 회로 기판(P)에 실장하기 위해 부품 공급부(140)와 실장 위치 사이를 이동하며 공정을 수행하게 된다. 또한 상기 헤드본체(110)에는 촬영 장치가 구비되어 있다.

상기 촬영 장치는, 예컨대 복수 개의 부품 인식 카메라(114a)(114b) (114c)(114d) (114e)(114f)로 이루어질 수 있다.

상기 헤드본체(110)의 제 1반사장치(112)에 포함된 회전체(112a)의 내측에는 제 1거울(112b)이 설치되며 제 1거울(112b)은 노즐들의 단부의 영상들을 상기 부품 인식 카메라 (114a)(114b)(114c)(114d)(114e)(114f) 로 전달하는 기능을 한다.

또한 제 1반사장치(112)의 일측에는 제 2반사장치(116)가 설치되며 상기 제 2반사장치(116)에 구비된 제 2거울(116a)은 하부에 위치한 회로 기판(P)의 영상을 1번 부품 인식 카메라(114a)로 전달하는 기능을 한다. 제 2거울(116a)이 하부에 위치한 회로 기판(P)의 영상을 1번 부품 인식 카메라(114a)로 전달하기 위해 동작하는 경우에 상기 제 2거울은 1번 부품 인식 카메라(114a) 앞쪽으로 전진한다.

제 1거울(112b)이 노즐이 부품을 흡착한 상태의 영상을 부품 인식 카메라 (114a)(114b)(114c)(114d)(114e)(114f)로 전달하기 위하여 동작하는 경우에는 상기 제 2거울(116a)은 1번 부품 인식 카메라(114a)의 바깥쪽으로 후진 한다. 제 2거울(116a)은 실린더(116b)를 포함하는 구동 장치에 의해 전후진될 수 있다.

이하 첨부된 도 4a 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 부품 실장기에서 헤드부의 제 1반사장치에 구비된 회전체에 설치된 제 1거울과 제 2거울의 제1상태를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 부품 실장기에서 헤드부의 제 1반사장치에 설치된 제 1거울과 제 2거울의 제2상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하여 헤드부의 제 1반사장치에 장착된 제 1거울과 제 2거울의 제 1상태를 상세히 설명한다.

상기 회로 기판(P)이 컨베이어로 이송되어 부품실장 위치에 오면 센서가 이를 감지하여 상기 회로 기판(P)을 정지시킨다.

회전체(112a)가 부품 인식 위치에서 벗어난 위치에 정지되어 있는 상태에서 제어부는 상기 구동 장치에 신호를 보내게 된다. 이 신호를 받은 상기 구동 장치는 실린더(116b)를 통해 제 2거울(116a)을 1번 부품 인식 카메라(114a) 안쪽으로 밀어 넣게 되며 이에 따라 1번 부품 인식 카메라(114a)가 회로 기판(P)의 정렬 상태를 볼 수 있게 한다.

도 4b는 제어부의 신호에 의해 상기 실린더(116b)가 동작하여 제 2거울(116a)이 1번 부품 인식 카메라(114a)의 안쪽으로 밀어 넣어져 상기 부품 인식 카메라(114a)가 하부 회로 기판(P)를 인식하는 상태를 확대하여 도시한 사시도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하여, 상기 헤드본체(110)에 구비된 제 1반사장치(112)와 상기 제 1반사장치(112)에 구비된 제 2거울(116a)의 제 2상태를 더욱 자 세히 설명한다.

상기 제 2거울(116a)의 동작에 의해 하부 인쇄 회로 기판(P)의 정렬을 확인한 후에 상기 제어부는 상기 구동 장치에 신호를 보내게 된다. 이 신호를 받은 구동 장치는 실린더(116b)를 통해 제 2거울(116a)을 1번 부품 인식 카메라(114a) 바깥쪽으로 밀어내게 된다. 이에 따라 제 1거울(112b)이 구비되어 있는 회전체(112a)가 움직여 노즐의 단부의 영상을 부품 인식 카메라에 전달할 수 있게 된다.

도 5b는 제어부의 신호에 의해 상기 실린더(116b)가 동작하여 제 2거울(116a)이 1번 부품 인식 카메라(114a)의 바깥쪽으로 밀려나와 상기 회전체(112a)가 회전할 수 있게 하고 그에 따라 상기 회전축(112a)에 구비된 제 1거울(112b)에 의해 상기 부품 인식 카메라(114a) (114b)(114c)(114d)(114e)(114f)가 각각의 노즐들의 단부를 인식하는 과정을 확대한 사시도이다.

상기 헤드본체(110)는 부품 공급부(140) 쪽으로 이동하여 부품(C)을 흡착하며 흡착한 후 상기 회전체(112a)가 이동하게 되며 상기 회전체(112a)에 구비된 제 1거울(112b)에 의해 노즐(118)의 단부의 영상이 상기 부품 인식 카메라(114a)(114b)(114c)(114d)(114e)(114f)로 전달된다.

상기 회전체(112a)가 이동하여 헤드본체(110)가 움직일 수 있게 하며 정렬상태가 확인된 부품이 회로 기판(P)에 실장된다.

상술한 바와 같은 구조를 취함으로써 부품 인식 카메라(114)를 이용하여 노즐들의 단부와 인쇄 회로 기판(P)을 모두 촬영할 수 있으므로 기판 인식 카메라(11)를 대체하게 되어 구조적으로 단순해지며 무게에 민감한 헤드부의 중량을 감 소시킬 수 있다. 또한 가벼워진 헤드부의 이동속도가 빨라져 작업시간이 단축됨으로써 부품 실장기의 효율을 증대시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 부품 실장기는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 노즐의 단면과 회로 기판을 부품 인식 카메라로 동시에 촬영함으로써 기존의 기판 인식 카메라를 제거할 수 있게 되어 공정 과정의 효율을 높일 수 있다.

둘째, 기판 인식 카메라가 제거되므로 헤드부의 무게가 줄어들어 부품실장 시간을 단축할 수 있다.

셋째, 점차 복잡해지는 헤드부의 구조를 단순화시킬 수 있다.

넷째, 원가를 절감할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 회로 기판을 이송시키는 컨베이어와, 전자 부품을 공급하는 부품 공급부를 구비한 프레임;

   X-Y방향으로 위치 이동 가능하도록 상기 프레임에 결합되어 상기 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착하여 회로기판에 실장 하는 헤드본체;

   상기 헤드 본체에 지지되는 복수 개의 노즐의 영상을 반사하는 제1반사장치;

   상기 제1 반사장치의 일측에 설치되며 회로 기판의 인식 마크의 영상을 반사하는 제2 반사장치; 및

   상기 제1 반사장치 또는 상기 제2 반사장치에 의해 반사된 영상들을 촬영하는 촬영 장치를 포함하고,

   상기 제1 반사장치는 상기 헤드 본체에 지지되는 복수 개의 노즐의 영상을 반사하여 상기 촬영 장치에 전달하며,

   상기 제2 반사장치는 회로 기판의 인식 마크의 영상을 반사하여 상기 촬영 장치에 전달하는 부품 실장기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1반사장치는, 상기 헤드 본체에 회전 가능하도록 결합되어 상기 노즐 쪽으로 회전하거나 또는 상기 노즐과 멀어지는 쪽으로 회전하는 회전체와, 상기 회전체의 내측에 설치되어 상기 노즐의 영상을 반사하는 제1거울을 포함하는 부품 실장기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2반사장치는, 상기 제1반사장치에 설치되어 상기 회로 기판의 인식 마크를 향하도록 전진 또는 후진이 가능한 제2거울과, 상기 제2거울을 구동하는 구동 장치와, 상기 구동 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 부품 실장기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 구동 장치는 전기적 신호에 의해 동작되는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브에 의해 동작하며 상기 제2거울에 결합되는 실린더를 포함하는 부품 실장기.
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